基于LightTools的激光四象限探測系統(tǒng)仿真

通過在仿真模型中探測器的每個(gè)象限上增加能量接收器，可以采集落在各個(gè)象限的能量，圖5是其中一個(gè)象限上所接受到的能量值。

圖5.一個(gè)象限上的能量值

通過以上分析可以評(píng)估系統(tǒng)的指令輸出情況，對(duì)系統(tǒng)的整體評(píng)估提供依據(jù)。

2.2 雜散光分析

雜散光是光學(xué)系統(tǒng)中非正常光路中的光線通過若干次的反射或散射落在探測器上并引起響應(yīng)的現(xiàn)象。LightTools軟件提供了雜散光分析功能，通過對(duì)不同光學(xué)面和機(jī)械面的設(shè)置，可以較為真實(shí)地模擬光線在系統(tǒng)中的傳輸，從而進(jìn)一步分析系統(tǒng)的雜散光分布情況[8-12]。光學(xué)系統(tǒng)中的光線追跡如圖6所示。圖6中（a）為擬進(jìn)行雜散光分析的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)視場為±15°，線性區(qū)為6°，采用三片式透射結(jié)構(gòu)；（b）為30°光線入射光學(xué)系統(tǒng)的傳輸情況。由圖6可以看出，雖然光線在系統(tǒng)中進(jìn)行了多次反射和折射，但是并未有光線落在探測器上，該角度并不會(huì)產(chǎn)生雜散光。

圖6.光學(xué)系統(tǒng)中的光線追跡

在設(shè)計(jì)過程中，將設(shè)置不同的角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的仿真評(píng)估。當(dāng)某個(gè)角度存在雜散光時(shí)，將有光線落在探測器上。對(duì)上圖的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，當(dāng)入射光線為16°時(shí)，有若干光線落在探測器上，如圖7所示。當(dāng)0°光線入射時(shí)在探測器上形成的能量為0.5 W，該部分雜散光在探測器上形成的能量為3.2×10^-7W。

圖7.落在探測器上的光線